JPH0418019B2 - - Google Patents
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- JPH0418019B2 JPH0418019B2 JP12812084A JP12812084A JPH0418019B2 JP H0418019 B2 JPH0418019 B2 JP H0418019B2 JP 12812084 A JP12812084 A JP 12812084A JP 12812084 A JP12812084 A JP 12812084A JP H0418019 B2 JPH0418019 B2 JP H0418019B2
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- aluminum
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Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は高強度の成形加工用合金並びに製造法
に関するものである。 従来の技術 従来、引張強さ40Kg／mm2前後の高強度合金とし
てはJIS2014合金、2017合金、2024合金等が知ら
れている。これらの合金は高強度構造用材料とし
て広範囲に使用されているが、熱処理型の合金で
あるため、高強度を付与するには焼入れ、焼もど
し処理が必要とされ、しかも焼入れに関しては水
焼入れが必要とされる。このため、焼入歪の除去
等を含めて熱処理コストの高い問題がある。 発明が解決しようとする問題点 本発明は水焼入れを必要とせず、空冷でも焼入
れ可能な低コストの高強度成形加工用アルミニウ
ム合金を得んとするものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、Mg3.5〜5.0％、Zn2.1〜3.5％、
Cu0.05〜0.6％を必須成分とし、Mn0.05〜0.4％、
Cr0.05〜0.25％、Zr0.05〜0.25％、V0.05〜0.25％
のうちの１種以上を0.05〜0.6％含み、残りアル
ミニウムと不純物よりなるアルミニウム合金であ
る。 このような合金によれば強度が高く、結晶粒が
微細で、成形加工性にすぐれ、しかも空気焼入れ
で焼入可能な低下コストの高強度成形加工用合金
板を得ることが可能となる。 各添加元素の限定理由を以下に示す。 Mg：Mgは主として合金の強度を高めるもの
であり、3.5〜5.0％の範囲とする。3.5％より少な
いと強度や成形性が十分でなく、5.0％をこえる
と熱間加工性が極度に低下する。 Zn：ZnはMgと共存して合金に時効性を与え、
焼入後の室温時効により強度の向上を可能とする
ものであり、2.1〜3.5％の範囲とする。2.1％より
少ない場合には強度の向上が十分でなく、3.5％
をこえると強度は著しく高くなるが、伸びが低下
して成形性が低下するばかりでなく、合金の熱間
加工性が著しく低下する。 Cu：CuはZnと同様に合金に時効性を与え、焼
入後の室温時効により強度を向上させる効果があ
る。0.05％より少ない場合には強度向上の効果が
少なく、0.6％をこえると強度は著しく高くなる
か熱間加工性や成形性が低下する。 Mn，Cr，Zr，Ｖ：これらの元素は鋳塊の均質
化処理時に微細な金属間化合物として析出し、再
結晶粒の微細化と強度向上に有効である。添加量
が下限未満の場合には上記の効果が十分でなく、
添加量の合計が上限をこえると焼入性が低下する
と共に巨大な金属間化合物が晶出する問題があ
る。 本発明合金ですぐれた性能を得るには以下の製
造工程をとる。 鋳塊を400〜520℃で一段または多段ソーキング
を行ない、鋳塊組織を均質化する。温度が下限未
満の場合には均質化効果が不十分であり、高強度
や微細結晶粒が得られない。温度が上限をこえる
と供晶融解の危険がある。また、均質化時間は２
〜48時間が適当で、２時間未満では均質化効果が
不十分であり、又、48時間を超えても結晶粒、強
度、成形性等の特性は向上しない。 均質化処理後の熱間加工は350〜500℃で行なう
ことが望ましく、下限未満では変形抵抗が高く熱
間加工が困難である。上限をこえると加工割れを
生じ好ましくない。 熱間加工後の冷間加工度は30％以上が望まし
く、30％未満の場合には微細結晶粒が得られな
い。 最終調質はT4処理（溶体化処理→焼入れ→室
温時効）する必要があり、430〜530℃で溶体化処
理することが望ましい。 溶体化処理温度が下限未満の場合には強度が十
分でなく、上限をこえると共晶融解の危険があ
る。焼入後の冷却は水焼入れのような急冷を行な
う必要はなく、５℃以上空気焼入れ程度の冷却温
度（10〜100℃／秒）でも十分に高強度を得るこ
とが可能である。 従つて、発明合金は連続焼入炉により低コスト
で焼入れ処理することが可能である。 実施例 以下に実施例並びに比較例について述べる。 実施例 １ 表１に示した組成を有する合金鋳塊（30mm厚
さ）を480℃で16hr均質化処理後に420〜460℃で
３mmまで熱間圧延し、360℃×2hrの中間焼鈍を行
なつた後に冷間圧延により１mm板に圧延した。こ
の１mm冷間圧延板を480℃で２分の溶体化処理後
に平均冷却速度30℃／秒で室温まで強制空冷によ
り冷却し、室温で30日時効後に諸性能を評価し
た。 表２に諸性能を示したが、発明合金は40Kg／mm2
近い強度と微細結晶粒を有し、伸びやエリクセン
値も高く成形性にすぐれている。 比較例のNo.12、No.14〜16の各合金は伸びやエリ
クセン値が高く成形性にすぐれているが強度が低
い。No.13合金は強度が高いが伸びやエリクセン値
が低く成形性に問題がある。No.17合金は焼入れ性
が悪く強度が低い。
に関するものである。 従来の技術 従来、引張強さ40Kg／mm2前後の高強度合金とし
てはJIS2014合金、2017合金、2024合金等が知ら
れている。これらの合金は高強度構造用材料とし
て広範囲に使用されているが、熱処理型の合金で
あるため、高強度を付与するには焼入れ、焼もど
し処理が必要とされ、しかも焼入れに関しては水
焼入れが必要とされる。このため、焼入歪の除去
等を含めて熱処理コストの高い問題がある。 発明が解決しようとする問題点 本発明は水焼入れを必要とせず、空冷でも焼入
れ可能な低コストの高強度成形加工用アルミニウ
ム合金を得んとするものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、Mg3.5〜5.0％、Zn2.1〜3.5％、
Cu0.05〜0.6％を必須成分とし、Mn0.05〜0.4％、
Cr0.05〜0.25％、Zr0.05〜0.25％、V0.05〜0.25％
のうちの１種以上を0.05〜0.6％含み、残りアル
ミニウムと不純物よりなるアルミニウム合金であ
る。 このような合金によれば強度が高く、結晶粒が
微細で、成形加工性にすぐれ、しかも空気焼入れ
で焼入可能な低下コストの高強度成形加工用合金
板を得ることが可能となる。 各添加元素の限定理由を以下に示す。 Mg：Mgは主として合金の強度を高めるもの
であり、3.5〜5.0％の範囲とする。3.5％より少な
いと強度や成形性が十分でなく、5.0％をこえる
と熱間加工性が極度に低下する。 Zn：ZnはMgと共存して合金に時効性を与え、
焼入後の室温時効により強度の向上を可能とする
ものであり、2.1〜3.5％の範囲とする。2.1％より
少ない場合には強度の向上が十分でなく、3.5％
をこえると強度は著しく高くなるが、伸びが低下
して成形性が低下するばかりでなく、合金の熱間
加工性が著しく低下する。 Cu：CuはZnと同様に合金に時効性を与え、焼
入後の室温時効により強度を向上させる効果があ
る。0.05％より少ない場合には強度向上の効果が
少なく、0.6％をこえると強度は著しく高くなる
か熱間加工性や成形性が低下する。 Mn，Cr，Zr，Ｖ：これらの元素は鋳塊の均質
化処理時に微細な金属間化合物として析出し、再
結晶粒の微細化と強度向上に有効である。添加量
が下限未満の場合には上記の効果が十分でなく、
添加量の合計が上限をこえると焼入性が低下する
と共に巨大な金属間化合物が晶出する問題があ
る。 本発明合金ですぐれた性能を得るには以下の製
造工程をとる。 鋳塊を400〜520℃で一段または多段ソーキング
を行ない、鋳塊組織を均質化する。温度が下限未
満の場合には均質化効果が不十分であり、高強度
や微細結晶粒が得られない。温度が上限をこえる
と供晶融解の危険がある。また、均質化時間は２
〜48時間が適当で、２時間未満では均質化効果が
不十分であり、又、48時間を超えても結晶粒、強
度、成形性等の特性は向上しない。 均質化処理後の熱間加工は350〜500℃で行なう
ことが望ましく、下限未満では変形抵抗が高く熱
間加工が困難である。上限をこえると加工割れを
生じ好ましくない。 熱間加工後の冷間加工度は30％以上が望まし
く、30％未満の場合には微細結晶粒が得られな
い。 最終調質はT4処理（溶体化処理→焼入れ→室
温時効）する必要があり、430〜530℃で溶体化処
理することが望ましい。 溶体化処理温度が下限未満の場合には強度が十
分でなく、上限をこえると共晶融解の危険があ
る。焼入後の冷却は水焼入れのような急冷を行な
う必要はなく、５℃以上空気焼入れ程度の冷却温
度（10〜100℃／秒）でも十分に高強度を得るこ
とが可能である。 従つて、発明合金は連続焼入炉により低コスト
で焼入れ処理することが可能である。 実施例 以下に実施例並びに比較例について述べる。 実施例 １ 表１に示した組成を有する合金鋳塊（30mm厚
さ）を480℃で16hr均質化処理後に420〜460℃で
３mmまで熱間圧延し、360℃×2hrの中間焼鈍を行
なつた後に冷間圧延により１mm板に圧延した。こ
の１mm冷間圧延板を480℃で２分の溶体化処理後
に平均冷却速度30℃／秒で室温まで強制空冷によ
り冷却し、室温で30日時効後に諸性能を評価し
た。 表２に諸性能を示したが、発明合金は40Kg／mm2
近い強度と微細結晶粒を有し、伸びやエリクセン
値も高く成形性にすぐれている。 比較例のNo.12、No.14〜16の各合金は伸びやエリ
クセン値が高く成形性にすぐれているが強度が低
い。No.13合金は強度が高いが伸びやエリクセン値
が低く成形性に問題がある。No.17合金は焼入れ性
が悪く強度が低い。
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例 ２
表１に示した各合金を表３に示した製造条件で
１mmに圧延してT4処理を行なつた。表４には焼
入後に室温で30日時効したT4板の諸性能を示す。 良好な性能の得られるのは発明条件（No.１〜
６）のみであり、比較例（No.７〜12）では良好な
性能は得られない。
１mmに圧延してT4処理を行なつた。表４には焼
入後に室温で30日時効したT4板の諸性能を示す。 良好な性能の得られるのは発明条件（No.１〜
６）のみであり、比較例（No.７〜12）では良好な
性能は得られない。
【表】
【表】
【表】
発明の効果
本発明は、微細結晶粒をもつた高強度の成形加
工用に適したアルミニウム合金が得られ、該合金
は焼入れ性に優れ、連続焼入れ炉にて低コストで
処理することができる。
工用に適したアルミニウム合金が得られ、該合金
は焼入れ性に優れ、連続焼入れ炉にて低コストで
処理することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Mg3.5〜5.0％、Zn2.1〜3.5％、Cu0.05〜0.6
％を必須成分とし、Mn0.05〜0.4％、Cr0.05〜
0.25％、Zr0.05〜0.25％、V0.05〜0.25％のうち１
種以上を0.05〜0.6％含み、残りアルミニウムと
不純物よりなることを特徴とする空冷で焼入可能
な微細結晶粒高強度成形加工用合金。 ２ Mg3.5〜5.0％、Zn2.1〜3.5％、Cu0.05〜0.6
％を必須成分とし、Mn0.05〜0.4％、Cr0.05〜
0.25％、Zr0.05〜0.25％、V0.05〜0.25％のうち１
種以上を0.05〜0.6％含み、残りアルミニウムと
不純物よりなる合金を400〜520℃で均質化処理後
に350〜500℃で熱間加工後、30％以上冷間加工
し、430〜530℃で溶体化処理後に５℃／秒以上の
冷却速度で焼入れすることを特徴とする微細結晶
粒高強度成形加工用合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12812084A JPS616244A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 微細結晶粒高強度成形加工用合金とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12812084A JPS616244A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 微細結晶粒高強度成形加工用合金とその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616244A JPS616244A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0418019B2 true JPH0418019B2 (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=14976874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12812084A Granted JPS616244A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 微細結晶粒高強度成形加工用合金とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616244A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663060B2 (ja) * | 1986-06-09 | 1994-08-17 | スカイアルミニウム株式会社 | アルミニウム合金圧延板の製造方法 |
| EP1078109B2 (en) * | 1998-02-20 | 2006-09-13 | Corus Aluminium Walzprodukte GmbH | Formable, high strength aluminium-magnesium alloy material for application in welded structures |
| US9315885B2 (en) * | 2013-03-09 | 2016-04-19 | Alcoa Inc. | Heat treatable aluminum alloys having magnesium and zinc and methods for producing the same |
| WO2020172046A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | Howmet Aerospace Inc. | Improved aluminum-magnesium-zinc aluminum alloys |
| EP3848476A1 (de) * | 2020-01-07 | 2021-07-14 | AMAG rolling GmbH | Blech oder band aus einer aushärtbaren aluminiumlegierung, ein daraus gefertigtes fahrzeugteil, eine verwendung und ein verfahren zur herstellung des blechs oder bands |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP12812084A patent/JPS616244A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616244A (ja) | 1986-01-11 |
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